Dernière mise à jour le 29 février 2020
Temps de lecture approximatif : 13 minutes14 octobre 2014
POURQUOI utiliser un Pitch plus bas que la norme de A4=440HZ ?
Il y aurait diverses raisons subjectives que je pourrais donner, comme le fait que cela sonne et se sent mieux pour moi, mais cela pourrait n’être qu’une question de goût… Je pourrais aussi citer divers auteurs qui partageaient des points de vue philosophiques et/ou « spirituels », mais vous pourriez mettre cela de côté comme une forme de croyance, de superstition ou de religion… ou même de « pseudo-science »… n’est-ce pas ?
Donc, je vais partager quelques informations générales sur le son, la vibration et la résonance dans cet article de blog et je vais essayer d’expliquer quels peuvent être les résultats possibles en changeant la hauteur, à la fois sur le son de l’instrument et sur l’environnement (acoustique de la pièce).
Dans cet article, les sujets suivants :
- SON, VIBRATION, RÉSONANCE ET AUDITION – INFORMATION
- VIBRATION ET RÉSONANCE DES INSTRUMENTS À CORDES ACOUSTIQUES ET ÉLECTRIQUES – INFORMATION
- VIBRATION DES CORDES VOCALES – INFORMATION
- VIBRATION ET RÉSONANCE DES INSTRUMENTS À VENT – INFORMATION
- INSTRUMENTS ÉLECTRONIQUES ET CHANGEMENT DE HAUTEUR – INFORMATION
- ALORS, POURQUOI BAISSER LA HAUTEUR DU CONCERT ? – CONCLUSION
SON, VIBRATION, RESONANCE ET AUDITION
L’oreille humaine peut nominalement entendre des sons dans la gamme de 20Hz à 20 000Hz (20kHz). Cette limite supérieure tend à diminuer avec l’âge ; la plupart des adultes sont incapables d’entendre au-delà de 17 kHz. La fréquence la plus basse qui a été identifiée comme un son musical est de 12 Hz (dans des conditions idéales de laboratoire). Les tonalités comprises entre 4 et 16 Hz peuvent être perçues par le « sens du toucher » du corps.
Les hautes fréquences ont tendance à être plus directionnelles que les basses fréquences. Les basses fréquences, en raison de la plus grande distance entre les pics et les creux de l’onde ont tendance à se « courber autour » des objets qui se trouvent sur leur chemin (parfois à maintenir sa forme). Les hautes fréquences ont des distances plus petites entre les pics et les creux de l’onde, elles sont très serrées et ont tendance à « rebondir » ou à être « réfléchies » par les objets qui se trouvent sur leur chemin.
La résolution en fréquence de l’oreille est de 0,9Hz dans l’octave de C4=256Hz et C5=512Hz. En d’autres termes, les changements de hauteur supérieurs à 0,9 Hz peuvent être perçus par la plupart des gens. Les musiciens et les ingénieurs du son (« oreilles entraînées ») peuvent percevoir des changements de hauteur plus petits que cela. Les différences de hauteur plus petites peuvent également être perçues par d’autres moyens, l’interférence de deux hauteurs peut souvent être entendue comme un battement.
Le son voyage à travers l’air, l’eau et la matière solide, tous des exemples de milieux pour le son. Sans milieu (vide : espace), il n’y a pas de particules pour transporter les ondes sonores. Les particules vibrent à une fréquence spécifique pour chaque source, appelée sa fréquence naturelle. L’acier, le laiton, le bois (et cetera) ont tous des fréquences naturelles différentes. Les objets qui vibrent à leur fréquence naturelle provoquent une résonance. La plupart des objets vibrants ont plusieurs fréquences de résonance.
La fréquence d’une onde fait référence à la fréquence à laquelle les particules du milieu vibrent lorsqu’une onde traverse le milieu. La fréquence d’une onde est mesurée comme le nombre de vibrations complètes en va-et-vient d’une particule du milieu par unité de temps. Lorsqu’une onde sonore se déplace dans un milieu, chaque particule du milieu vibre à la même fréquence. Ceci est sensible puisque chaque particule vibre en raison du mouvement de sa plus proche voisine.
Lorsqu’un objet est contraint à des vibrations de résonance à l’une de ses fréquences naturelles, il vibre d’une manière telle qu’une onde stationnaire se forme à l’intérieur de l’objet. Les fréquences naturelles d’un objet sont simplement les fréquences harmoniques auxquelles les modèles d’ondes stationnaires sont établis dans l’objet. Les objets sont plus facilement contraints à des vibrations de résonance lorsqu’ils sont perturbés à des fréquences associées à ces fréquences naturelles.
La résonance acoustique est importante pour l’audition. Par exemple, la résonance d’un élément structurel rigide appelé membrane basilaire dans la cochlée de l’oreille interne, permet aux cellules ciliées de la membrane de détecter les sons. L’audition n’est pas un phénomène purement mécanique de propagation d’ondes, mais également un événement sensoriel et perceptif ; en d’autres termes, lorsqu’une personne entend quelque chose, ce quelque chose arrive à l’oreille sous la forme d’une onde sonore mécanique se déplaçant dans l’air, mais dans l’oreille, il est transformé en potentiels d’action neuronaux. Ces impulsions nerveuses se déplacent ensuite vers le cerveau où elles sont perçues.
La vitesse du son dans l’air est bien inférieure à celle de l’eau (et le corps humain contient pour une grande part de l’eau). Lorsque le son change de milieu, ou pénètre dans un matériau différent, il est courbé par rapport à sa direction initiale. Ce changement d’angle de direction est appelé réfraction. En raison de cet angle, une partie de l’onde pénètre en premier dans le nouveau milieu et change de vitesse. La différence de vitesse entraîne la déformation de l’onde. Cela signifie qu’il y a une différence d’impédance acoustique entre l’air et le corps.
La quantité d’énergie qui est transportée à travers une zone donnée du milieu par unité de temps est connue comme l’intensité de l’onde sonore. Plus l’amplitude des vibrations des particules du milieu est grande, plus la vitesse à laquelle l’énergie est transportée à travers celui-ci est élevée, et plus l’onde sonore est intense. La sonorité (intensité) dépend principalement de l’amplitude de l’onde, mais elle peut également dépendre de la fréquence. Si le son n’est pas une fréquence unique (onde sinusoïdale), alors la « sonie » dépend également de la distribution des harmoniques de la fondamentale (la « hauteur »).
Tout, même l’air, absorbe le son. Un exemple d’absorption des ondes sonores par l’air se produit pendant un orage. Lorsque vous êtes très proche d’un orage, vous entendez le tonnerre comme un craquement aigu. Lorsque l’orage est plus éloigné, vous entendez plutôt un grondement sourd. Cela est dû au fait que l’air absorbe plus facilement les hautes fréquences que les basses. Lorsque le tonnerre vous atteint, tous les sons aigus sont perdus et seuls les sons graves peuvent être entendus. Le déplacement dans un milieu d’une onde de haute fréquence est plus important qu’une onde de basse fréquence, plus d’énergie est perdue avec la haute fréquence. Avec cette énergie perdue, l’amplitude globale de l’onde de haute fréquence aurait diminué beaucoup plus que celle d’une onde de basse fréquence.
VIBRATION ET RESONANCE DES INSTRUMENTS ACOUSTIQUES ET ELECTRIQUES A CORDES
Lorsque nous pinçons ou frappons une corde d’un instrument à cordes, cette corde (source) commence à vibrer. Des ondes d’énergie sonore se déplacent alors vers l’extérieur dans toutes les directions à partir de la corde. La corde vibre à toutes les fréquences présentes dans l’impulsion (une fonction impulsive contient théoriquement « toutes » les fréquences). Les fréquences qui ne font pas partie des résonances sont rapidement filtrées – elles sont atténuées – et il ne reste que les vibrations harmoniques que nous entendons sous forme de note de musique. Habituellement, une corde qui vibre produit un son dont les fréquences sont, dans la plupart des cas, constantes.
Une partie des vibrations générées par la corde sera transférée par le « chevalet », le « cordier » et le « chevillier » ou la « tête » au corps de l’instrument. En d’autres termes, l’instrument lui-même va vibrer et résonner en même temps que les cordes vibrantes. La tendance d’un objet à forcer un autre objet contigu ou interconnecté à vibrer est appelée « vibration forcée ». Dans le cas de la corde de guitare montée sur la caisse de résonance, le fait que la surface de la caisse de résonance soit plus grande que la surface de la corde signifie que davantage de particules d’air environnantes seront forcées à vibrer. Cela entraîne une augmentation de l’amplitude et donc de l’intensité du son.
La « résonance aérienne » joue également un rôle avec les instruments à cordes acoustiques. Les trous f d’un violon par exemple forment l’ouverture d’un résonateur à cavité (chambre sonore d’un instrument) qui, dans la courbe de résonance du Stradivarius représentée, renforce les fréquences proches de la corde ouverte D4 à 294Hz. Plus l’ouverture de la cavité est grande, plus la fréquence est élevée (l’air peut entrer et sortir plus rapidement). Une cavité d’air présente une seule fréquence de résonance. Un plus grand volume donne une fréquence plus basse (plus d’air doit sortir pour soulager l’exess de pression).
Utiliser un système d’accordage différent n’est pas rare chez les guitaristes. L’une des alternatives les plus utilisées est ce qu’on appelle « l’accordage E♭ (mi bémol) ou D♯ (ré dièse) ». Toutes les cordes sont abaissées d’un demi-ton (100 cents). C’est là que la norme de hauteur actuelle A4=440Hz et la « hauteur baroque » de A4=415Hz se rejoignent (la différence entre 440Hz et 415Hz est de 101 cents). Les raisons pour lesquelles de nombreux guitaristes accordent leur instrument de cette façon sont un son plus lourd / un changement de timbre, la possibilité d’utiliser des cordes plus lourdes sans diminuer la jouabilité et/ou une plus grande flexibilité des cordes (pour les « pull-ups ») sans perdre la compatibilité avec les instruments accordés à 440Hz. Certains des guitaristes les plus célèbres ont accordé leur guitare de cette façon, comme Jimi Hendrix et Stevie Ray Vaughan.
Un changement de hauteur d’un demi-ton (ou même d’un ton entier) n’est pas le sujet de cet article de blog, mais constitue une information utile pour mieux comprendre les effets du changement de hauteur.
Vibration des plis vocaux
Les plis vocaux, aussi appelés communément cordes vocales ou anches vocales, sont composés de plis jumeaux de muqueuse tendus horizontalement, d’arrière en avant, à travers le larynx. Elles vibrent, modulant le flux d’air expulsé des poumons pendant la phonation. La hauteur perçue de la voix d’une personne est déterminée par un certain nombre de facteurs différents, le plus important étant la fréquence fondamentale du son généré par le larynx.
Certains chanteurs – qui ont expérimenté différentes hauteurs – semblent préférer des hauteurs inférieures à 440Hz. Pour qu’un ton reste stable, les cordes vocales (muscles) doivent « tenir » la tension requise pour ce ton particulier. Plus la tension requise sur les cordes vocales est élevée, plus il sera difficile de maintenir cette tension. Lorsque le ton est abaissé, la tension sur les cordes vocales diminue également.
VIBRATION ET RESONANCE DES INSTRUMENTS À VENT
Un instrument à vent contient un certain type de résonateur (généralement un tube), dans lequel une colonne d’air est mise en vibration par le joueur qui souffle dans (ou sur) une embouchure placée à l’extrémité du résonateur. Les fréquences de résonance des colonnes d’air des instruments à vent dépendent de la vitesse du son dans l’air ainsi que de la longueur et de la géométrie de la colonne d’air.
Les instruments à vent en bois n’utilisent que les premières résonances des colonnes d’air et dépendent de l’ouverture de trous sur les côtés des colonnes d’air pour monter en hauteur.
Les cuivres emploient un grand nombre de résonances (harmoniques) de leurs colonnes d’air et font usage de valves ou de coulisses pour allonger les colonnes d’air pour une progression descendante des hauteurs.
Une colonne d’air cylindrique dont les deux extrémités sont ouvertes vibrera avec un mode fondamental tel que la longueur de la colonne d’air est la moitié de la longueur d’onde de l’onde sonore. La colonne d’air ouverte peut produire toutes les harmoniques. Les cylindres ouverts sont employés musicalement dans la flûte, la flûte à bec, et le tuyau d’orgue ouvert.
Une colonne d’air cylindrique fermée produira des ondes stationnaires résonantes à une fréquence fondamentale et aux harmoniques impaires. La contrainte de l’extrémité fermée empêche la colonne de produire les harmoniques paires. La clarinette est constituée d’un cylindre fermé approximatif, ce qui rend l’acoustique de la clarinette assez différente de celle des autres instruments à vent.|
Une colonne d’air conique produira la même fréquence fondamentale qu’un cylindre ouvert de même longueur et produira également toutes les harmoniques. Les colonnes d’air coniques sont employées dans plusieurs des instruments de musique à vent en bois : hautbois, basson, saxophone, et autres.
Instruments électroniques et changement de hauteur
Le changement de hauteur des instruments de musique électroniques tels que les synthétiseurs (logiciels) et les échantillonneurs (logiciels) a moins d’effet par rapport à celui des instruments acoustiques (et des instruments de musique électriques). Les caractéristiques physiques (masse, poids, volume et densité, nature vibratoire du support, et cetera) des instruments électroniques (le matériel) ne joue pas de rôle dans la création de son propre son, les sons « synthétiques » ou « échantillonnés » des instruments seront générés avec exactement les mêmes algorithmes.
Le seul effet que le changement de hauteur peut avoir pour les instruments électroniques, c’est lorsque le son devient « aérien », commence à flotter et « entre en collision » et « interagit » avec la pièce et les objets qui s’y trouvent.
!!! Ce qu’il faut savoir cependant, c’est qu’il est assez inutile de changer la hauteur du son d’un demi-ton exactement (à 415Hz, la « hauteur baroque ») si vous utilisez des instruments électroniques. Après tout, il n’y a pas de changement de timbre – comme mentionné ci-dessus – et les fréquences répondant aux touches sont toujours les mêmes (ils ont simplement déplacé une touche vers le haut ou vers le bas) et donc la « réponse » en fréquence des 12 tons, la résonance avec et la « réflexion » du son avec la pièce est pratiquement la même.
SO, POURQUOI ABAISSER LE TON DE CONCERT ? (CONCLUSION)
« Qu’est-ce qui change à la source ? » et « Comment ces changements à la source affectent-ils l’espace environnant ? ».
CHANGEMENTS À LA SOURCE
Pour certains instrumentistes, une hauteur de son plus basse pourrait faciliter une performance. Un ton plus bas signifierait moins de tension sur les cordes d’un instrument (et les cordes vocales aussi), là pour moins d' »énergie » est nécessaire pour mettre la source « en mouvement ». Une tension plus faible sur une corde signifierait également que vous pourriez tirer une corde plus haut, avec d’autres mots vous avez plus de flexibilité pour monter la hauteur d’un ton.
Une hauteur de son plus faible signifierait également une différence possible dans la réponse de la fréquence naturelle, générant une différence dans la résonance de l’instrument lui-même. En raison du changement de résonance de l’instrument, le « timbre » pourrait également changer (cela dépend aussi du matériau dont est fait l’instrument et de la nature vibratoire de ce matériau).
Les basses fréquences ne déplacent pas autant d’énergie que les hautes fréquences, mais elles contiennent mieux l’énergie. En abaissant le ton, la vibration et la résonance (à l’intérieur de l’instrument et de l’air dans les résonateurs) pourraient durer plus longtemps (plus de sustain / temps de déclin plus long).
Les effets sur l’espace environnant
Comme mentionné plus tôt dans cet article, nous savons que les hautes fréquences ont tendance à « rebondir sur » tout ce qui se trouve sur leur chemin, tandis que les basses fréquences ont tendance à « se courber autour » de ces objets. Même si la différence entre l’utilisation du Concert Pitch 440Hz ou 432Hz est relativement faible, la « réflexion » du son sur les objets dont il est entouré et sur la pièce (où se trouve la source) est un peu moindre. C’est particulièrement évident avec les hautes fréquences, comme par exemple les charlestons et les éclaboussures de cymbales. En particulier dans les endroits avec beaucoup de surfaces dures (béton, verre, et cetera) une (petite) différence de réflexion/absorption et de résonance peut être entendue. En plein air, la différence de réflexion et de résonance entre l’utilisation de Concert Pitch 440Hz et 432Hz n’est cependant pas vraiment détectable.
Lors de l’utilisation de systèmes de sonorisation puissants ou d’instruments acoustiques forts, une partie des vibrations générées avec ce système de sonorisation ou ces instruments pourrait trouver une résonance dans la pièce où le son est généré. Les fréquences naturelles de la matière de cette pièce pourraient résonner différemment. Après tout, les fréquences plus basses génèrent moins de déplacement d’énergie que les hautes fréquences, donc un peu moins de réponse en résonance des fréquences naturelles de la pièce.
Combien devez-vous descendre ?
Eh bien, vous pourriez aimer essayer 435Hz (Diapason Normal) ou 432Hz … ou plus bas ? Je vous suggère de commencer à explorer les options vous-même, à la fin la musique est à propos de vous exprimer de la façon qui vous convient le mieux, non ? Je vais cependant résumer quelques hauteurs basses utilisées dans l’histoire de la musique, vous pouvez commencer votre propre « recherche » à partir de là …
La plus basse hauteur historique mentionnée utilisée pour A4 (à 360HZ)
Si nous jetons un coup d’œil aux deux derniers siècles, nous remarquons que des hauteurs aussi basses que A4=360Hz (orgues anglaises à tuyaux) ont été utilisées. Pour mettre cela en perspective : 370Hz est exactement à 3 semitions (300 cents) en dessous de 440Hz.
LE « PITCH BAROQUE » (A4=415HZ)
Ce pitch était couramment utilisé pendant la « période baroque » (1600-1760). 415Hz est 101 cents ou 1,01 demi-ton en dessous de la norme actuelle de 440Hz. En d’autres termes, le diapason de concert 440Hz est 415Hz transposé un demi-ton plus haut. A4=415Hz comme hauteur de concert peut être une option lorsqu’on utilise des instruments acoustiques (en raison des différences de résonance et de timbre). Lors de l’utilisation d’instruments électroniques, ce décalage de hauteur est inutile (voir les informations plus haut dans cet article).
LE « PITCH SCIENTIFIQUE » C4=256HZ (A4=430,5-432HZ)
Aussi connu sous le nom de diapason philosophique, de diapason Sauveur ou d’accordage Verdi, a été proposé pour la première fois en 1713 par le physicien français Joseph Sauveur, promu brièvement par le compositeur italien Giuseppe Verdi au XIXe siècle, puis préconisé par l’Institut Schiller à partir des années 1980. Toutes les octaves du do sont un nombre rond exact dans le système binaire. La hauteur exacte du La4 dépend du tempérament que vous utilisez. Si vous utilisez le Tempérament à tonalité égale, nous trouvons A4 à 430,5 Hz, mais si vous utilisez le Tempérament pythagoricien, vous trouverez A4 à 432 Hz. D’autres Tempéraments pourraient générer des résultats différents pour la hauteur exacte de A4 lorsque vous utilisez C4=256Hz comme hauteur de concert.
LE « DIAPASON NORMAL » (A4=435HZ)
En 1859 (16 février), le gouvernement français a adopté une loi pour fixer la norme nationale à A4=435Hz, la seule hauteur de concert nationale officielle (ayant force de loi) dans l’histoire enregistrée.
Y-a-t’il des inconvénients à utiliser un diapason plus bas ?
Hélas OUI, il y en a …
Le plus grand inconvénient à utiliser un diapason plus bas (ou plus haut) que le standard actuel A4=440Hz est les difficultés/problèmes d’accord qui se produisent lors de l’utilisation d’instruments particuliers. Tous les instruments ne peuvent pas changer de hauteur de concert !!! Il est important d’en être conscient lors de la composition et de la production de musique.
- Si vous avez l’intention de vous produire en direct en utilisant un Concert Pitch différent, alors assurez-vous que les instruments des musiciens que vous invitez pour le concert peuvent gérer un changement de hauteur. Dans l’article du blog « Instruments & Accordage », vous pouvez lire plus d’informations à ce sujet.
- Si vous composez et produisez uniquement dans le but de publier de la musique, alors il est possible de changer la hauteur (et le tempérament) en post-production pour les instruments qui ne gèrent pas bien le changement de hauteur, si tous les instruments ont été enregistrés sur des pistes séparées. Plus d’informations à ce sujet dans les articles : « Comment : Changer la hauteur de concert » et « Comment faire : Changer la hauteur de concert + tempérament ».
Un autre inconvénient concernant l’utilisation d’une hauteur de concert différente en est un pour les DJ. Mélanger des pistes qui utilisent des Concert Pitches différents sonne effectivement horriblement, la dissonance peut tuer l’humeur. Naturellement, les DJ pourraient repiquer l’ensemble de leur répertoire (ce qui prend du temps), ou ne jouer que des morceaux produits à l’aide du même Concert Pitch (ce qui limite le répertoire). Fixer la différence de Concert Pitch en temps réel n’est à l’heure actuelle (2014) aucune solution appropriée, pas même avec le matériel DJ moderne comme « Traktor » ou « Serato ».
AFTERWORD
Maintenant, je tiens à préciser que la différence entre la norme de hauteur actuelle A4=440Hz et l’A4=435Hz (« Diapason Normal ») ou A4=432Hz & C4=256Hz comme Concert Pitch ne sera pas une différence de « nuit et jour ».
L’utilisation d’un autre Concert Pitch (plus bas) tel que A4=432Hz n’est pas comme un « tour de magie » qui fera qu’un morceau de musique sonnera soudainement bien alors que s’il était joué et enregistré de la même manière mais 8Hz plus haut (à 440Hz), il ne sonnerait pas très bien. L' »intention » (passion, énergie, etc.) des interprètes et la « maîtrise » des musiciens et des ingénieurs du son jouent toujours le plus grand rôle lorsqu’il s’agit de faire sonner quelque chose de bien.
Une hauteur de son différente pourrait créer une « perspective » différente … Une hauteur de son plus basse (alors A4=440Hz) pourrait élargir la sensation d’une « dimensionnalité » étendue au mieux, mais seulement si cette dimensionnalité était là au départ. 432-Tuning ni aucun autre Concert Pitch ou tempérament ne peut « créer » ce qui n’est pas là pour commencer … et cela commence effectivement avec la composition elle-même, l’histoire qui va être racontée, et se tient ou tombe avec les réalisations de l’ensemble des artistes impliqués.
Concert Pitch 432Hz est peut-être plus quelque chose que vous pourriez appeler « fingerspitzengefühl » … c’est-à-dire, pour ceux qui ont « l’oreille » pour elle.
Ce qui change vraiment la façon dont un morceau de musique sonne, c’est le changement de tempérament …
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